铋掺杂 Ga2O3 作为 p 型透明导电材料候选
材料科学
2019-06-04 v1
摘要
氧化镓(Ga2O3)是一种宽禁带半导体,在 UV 传感器与高功率晶体管应用中极具前景,其 Baliga 优值远超 GaN 与 SiC,仅次于金刚石。通过合金化调控其能带结构将拓宽其应用范围。利用杂化密度泛函计算,我们研究了添加 Bi 对 Ga2O3 的影响。虽然在 GaAs 与 InAs 等 III-V 半导体中,Bi 倾向于占据 pnictide 位,我们发现于 Ga2O3 中 Bi 偏好占据 Ga 位,形成具有独特电子结构性质的稀态 (Ga_{1-x}Bi_{x})2O3 合金。添加百分之几的 Bi 通过引入一个能量显著高于宿主材料价带的中间价带,减小了 Ga2O3 的带隙。该中间价带主要由 Bi 6s 与 O 2p 轨道组成,其能量足够高,为 p 型掺杂提供了可能。
引用
@article{arxiv.1906.00840,
title = {Bismuth-doped Ga2O3 as candidate for p-type transparent conducting material},
author = {Fernando P. Sabino and Xuefen Cai and Su-Huai Wei and Anderson Janotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.00840},
year = {2019}
}